Для всех живых организмов характерна способность приобретать новые признаки и свойства. Такая способность называется изменчивостью, которая может носить наследственный или ненаследственный характер. Узнаем, в чем ее сущность и познакомимся с основными видами изменчивости.
Закономерности изменчивости
При наличии у живых организмов способности приобретать новые свойства и признаки, в их телах могут возникать соответствующие различия строения из-за чего особи одного вида начинают различаться между собой. Так возникают новые признаки.
В качестве источников изменчивости выступают:
- окружающие условия;
- комбинации генетического материала;
- рекомбинации (перераспределения) генов;
- изменения в генной и хромосомной структуре.
Различают две главные формы изменчивости:
- Ненаследственная (определенная либо модификационная).Такой тип изменчивости связан с приобретением новых признаков на фенотипическом (внешнем) уровне, не способных передаваться наследственным путем.
- Пример: изменение окраски оперения у птиц.
- Наследственная (неопределенная или генотипическая). Возникает и проявляется на генотипическом уровне и передается из поколения в поколение.
- Пример: появление у человека на руке шестого пальца.
Ненаследственная (модификационная) изменчивость
Данный вид ненаследственной изменчивости, связан с возникновением новых признаков в фенотипе. Причиной возникновения данного явления служат изменяющиеся условия внешней среды, которые не отражаются на генотипе.
Модификационную изменчивость можно встретить у многих живых организмов. Ее проявление не зависит от:
- условий обитания (произрастания) вида;
- видовой принадлежности;
- типов размножения.
Ненаследственной изменчивости свойственен целесообразный характер, так как она помогает приспособиться к меняющимся факторам среды. Ярким примером проявления у людей модификационных изменений является усиление пигментации из-за действия ультрафиолетовых лучей. Также к ненаследственной изменчивости относят развитие под воздействием многочисленных тренировок костной и мышечной систем.
Норма реакции
Нормой реакции именуют диапазон изменения признака. Ее обуславливает генотип и она различна у разных особей. Норма реакции каждого вида имеет свой предел. На генетическом уровне она наследуется и отличается строго детерменированными признаками фенотипа.
Разным изменениям свойственны разные диапазоны нормы реакции. Так, широкий (количественный) предел изменчивости проявляется на:
- массе тела;
- величине удоев;
- размерах листьев;
- продуктивности злаковых.
Узкая (качественная) норма реакции проявляется в интенсивности окраски животных.
Наследственная изменчивость: мутационная, комбинативная
Наследственной (генотипической) изменчивостью называют происходящие в геноме изменения либо возникновение новых комбинаций генов, способных передаваться по наследству. Происходящие изменения затрагивают генетический материал, являясь одной из главных причин эволюции.
На сегодняшний день различают следующие формы генотипической изменчивости:
Мутационная
При этом возникающие изменения затрагивают наследственный материал (молекулы ДНК). Термин «мутация» был предложен ученым из Голландии — Гуго де Фризом. Проявление мутаций у живых организмов связывают с факторами внутренней и внешней среды. В зависимости от степени проявления различают:
- генные мутации (перестановка нуклеотидов внутри гена);
- геномные мутации (изменение числа хромосом);
- хромосомные мутации (изменения участков ДНК).
Комбинативная
Основу таких изменений составляет половой процесс, результатом которого является образование множества различных генотипов. Генотипом именуют совокупность всех генов организма, полученных от обоих родителей. Половое размножение приводит из-за комбинации генов к формированию новых фенотипов и генотипов. Так, в любом ребенке по-разному сочетаются признаки отца и матери, но на планете нет абсолютно одинаковых людей!
Помимо полового размножения, комбинативную изменчивость обуславливает процесс кроссинговера (перекреста хромосом). Каждая из наших клеток несет хромосомы бабушек и дедушек. Определенное их количество получено кроссинговером от гомологичных хромосом, принадлежавших ранее предкам. Данные хромосомы называют «рекомбинантными».
Комбинативная изменчивость может возникать и из-за случайной встречи гамет в результате оплодотворения.
Перечисленные три источника (половой процесс, кроссинговер и случайная встреча гамет) комбинативной изменчивости действуют одновременно и независимо друг от друга. В результате образуется много новых генотипов с фенотипами. Новым комбинациям генетического материала свойственно легкое образование и легкое разрушение в случае передачи из поколения в поколение.
Сравнительная характеристика модификаций и мутаций
Для сравнения по разным признакам модификационной и мутационной изменчивости можно воспользоваться следующей таблицей:
Виды мутаций и их причины
Значение изменчивости в жизни организмов и эволюции
Важна роль изменчивости в историческом развитии живого (эволюции) и в индивидуальном развития организмов (онтогенезе). Благодаря генным мутациям обеспечивается явление «полиморфизма» — выражающееся в увеличении гетерозиготности популяций, делая разнообразным генофонд. Мутационная изменчивость обеспечивает резерв выживаемости данного вида в меняющихся условиях среды.
Модификационная изменчивость способствует выработке приспособленностей к определенным условиям среды, и впоследствии возможно появление мутаций, которые бы закрепляли генетически лучшие варианты модификаций.
Смотри также:
- Генетика пола. Наследование признаков, сцепленных с полом. Взаимодействие генов. Генотип как целостная система. Генетика человека
- Виды мутаций и их причины. Значение изменчивости в жизни организмов и в эволюции
- Значение генетики для медицины. Наследственные болезни человека, их причины, профилактика
Как вы считаете, материал был полезен?